CN215571327U - 一种节能热水储水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热水器领域，具体涉及一种节能热水储水装置。包括：储水仓、太阳能加热单元、隔热单向阀和温控阀，储水仓包括第一仓、过渡仓和第三仓，过渡仓尺寸大于第一仓，第三仓尺寸大于过渡仓；第一仓、过渡仓和第三仓依次嵌套设置，第一仓、过渡仓和第三仓均为隔热结构。在储热状态时，通过仓体隔热设置及温控阀实现各仓体之间阶梯式储热，在用热状态时，隔热单向阀开启，使各仓体之间的水能流通。本实用新型的热水装置，先加热第一仓、再加热过渡仓、第三仓，能够将太阳能阶梯式存储，即以第一仓、过渡仓、第三仓水温阶梯式下降的形式存储太阳能，达到充分、高效存储太阳能并明显降低能量流失速度的目的，减少能量流失，节能环保。

Description

一种节能热水储水装置

技术领域

本实用新型涉及热水器领域，具体涉及一种节能热水储水装置。

背景技术

热水器是一种常见的家用电器。家庭生活中，无论洗澡，洗碗都用温水，一般25℃～40℃的水都可以叫做温水，与人体的体温接近。

现有的热水器，一般都是利用太阳能或电能将整仓水加热到设定温度，再切换至保温状态，即先加热，再保温的方式。需要用温水时，用终端调节装置，调节热水和常温水的比例，达到目标水温，然后再进行使用。且仅有一层隔热层起保温作用，这样当太阳条件较差时，太阳能不能加热整个热水器中的水达到目标温度，这样太阳能不能以有效的高温水的形式存储，当整仓水的温度低于日常用水温度时，形成无效太阳能。浪费了大量太阳能。而且，仅有一层隔热层起隔热作用，使高温水中的能量流失较快，这样日常用热水器的太阳能利用率低，热能流失快，造成了大量的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种节能热水储水装置，以解决现有技术中的热水器不节能的问题，使天气条件较差时，较少太阳能可以以少量高温水的形式储存，形成可利用太阳能，保障日常应用；而且，因多重差温保温结构，使储存的太阳能不易流失，形成多天能量累加，将多天的少量太阳能累加，形成多量有效太阳能；当天气条件好时，将整个储水器内的水均加热到目标温度，达到储能最大化。

本实用新型的技术方案是：

一种节能热水储水装置，包括：储水仓、太阳能加热单元、隔热单向阀和温控阀，储水仓包括第一仓、过渡仓和第三仓，所述过渡仓尺寸大于所述第一仓，所述第三仓尺寸大于所述过渡仓；所述第一仓、过渡仓和第三仓依次嵌套设置，所述第一仓与用热终端连接，所述第三仓与外界水源连接，而且所述第一仓、过渡仓和第三仓均为隔热结构；太阳能加热单元设置在所述第一仓内，以先对第一仓内的水进行加热，从而将太阳能阶梯式储存到第一仓、过渡仓和第三仓；

隔热单向阀，至少具有两个，其中一个所述隔热单向阀设置在所述第一仓和过渡仓之间，适于供所述过渡仓内的水流入第一仓，热能不能从第一仓通过隔热单向阀传向过渡仓，其中另一所述隔热单向阀设置在所述过渡仓与所述第三仓之间，适于供第三仓内的水流入过渡仓，热能不能从过渡仓通过隔热单向阀传向第三仓；温控阀至少具有两个，其中一个所述温控阀设置在所述第一仓和过渡仓之间，其中另一所述温控阀设置在所述过渡仓与所述第三仓之间；所述温控阀具有隔热状态和导热状态，初始时所述温控阀处于隔热状态，当内仓水温达到设定温度后，所述温控阀处于导热状态，热量自所述第一仓由内向外传递到过渡仓或自所述过渡仓传递到第三仓。

优选地，节能热水储水装置还包括调温仓，与所述第一仓连通，适于根据用热终端需求调节热水温度。

优选地，所述调温仓嵌套设置在所述第一仓内部。

优选地，所述调温仓设置在所述储水仓外侧。

优选地，所述隔热单向阀包括：隔热重力球和漏斗形接口，所述漏斗形接口包括：连接部、漏斗部和阻挡部，所述连接部上设有贯通孔，漏斗部的渐缩端与所述贯通孔连接；所述隔热重力球设置在所述漏斗部，以封堵所述贯通孔；阻挡部与所述漏斗部的渐扩端连接，适于阻挡所述隔热重力球脱离所述漏斗部，所述阻挡部与漏斗部边缘设有开口，当隔热重力球与贯通孔脱离后，水流自第一仓通过开口由外向内流入调温仓，同时，等量的水从第三仓流入过渡仓，等量的水从过渡仓流入第一仓。

优选地，所述温控阀包括导热结构和隔热结构，所述温控阀处于隔热状态时，相邻仓体之间通过隔热结构连接，所述温控阀处于导热状态时，相邻仓体之间通过导热结构连接。

优选地，所述第一仓和\或调温仓内设置有电加热单元，所述电加热单元适于辅助太阳能加热单元进行加热，以达到用热终端需求。

优选地，所述第一仓、过渡仓和第三仓为隔热材料或表面涂设有绝热涂层。

优选地，所述过渡仓为单仓结构；或者所述过渡仓为多仓结构，其包括至少两个依次嵌套的仓体，相邻的所述仓体之间设置有所述隔热单向阀、所述温控阀。

优选地，所述调温仓包括：第二进水管和出水管，外界水源由第二进水管进入调温仓，以根据用热终端需求调节水温；所述调温仓通过出水管与用热终端连接。

本实用新型的技术方案具有如下优点：

本实用新型的节能热水储水装置，包括：储水仓、太阳能加热单元、隔热单向阀和温控阀，储水仓包括第一仓、过渡仓和第三仓，过渡仓尺寸大于第一仓，第三仓尺寸大于过渡仓；第一仓、过渡仓和第三仓依次嵌套设置。该热水储水装置包括两种工作状态，即储热状态和用热状态。

在储热状态，太阳能加热单元加热第一仓内的水，使第一仓内的水温升高，达到第一仓设定温度T₁时，设置在第一仓与过渡仓之间的温控阀开启，第一仓、过渡仓的导热通道开启，第一仓的热量通过导热棒传导至过渡仓，使过渡仓内的水温升高。

当过渡仓时水温达到预设温度T₂时，过渡仓和第三仓之间的温控阀开启，使得过渡仓中的热能向第三仓传导。第一仓、过渡仓、第三仓均为隔热结构，并且采用隔热单向阀，热量不会在各仓体之间传导，能够保证太阳能的阶梯式存储。

在用热状态下，外界水源由第三仓进入，第三仓中的水依次通过过渡仓、第一仓，并最终输送至用热终端。相对于现有的热水器而言，本实用新型的热水装置，先加热第一仓、再加热过渡仓、第三仓，能够将太阳能阶梯式存储，即以第一仓、过渡仓、第三仓水温阶梯式下降的形式存储太阳能。当光照条件不好时，先通过太阳能加热单元只加热第一仓内的水，使第一仓内的水达到用热需求，不需要电加热单元加热，达到了节能环保的效果。

而且，这种内嵌式嵌套结构，以及阶梯式储能方式，使得相邻的两个仓体之间的温差较小，外侧仓体可以对内侧仓体起到保温作用，并且仓体间均为隔热材料，减缓热量流失。具体来说，第三仓对过渡仓起到保温作用，过渡仓对其内侧的第一仓起到保温作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的节能热水储水装置的示意图之一；

图2为本实用新型的节能热水储水装置的示意图之二；

图3为本实用新型涉及的隔热单向阀的示意图。

附图标记说明：

1－储水仓；2－第一仓；3－过渡仓；4－第三仓；5－太阳能加热单元；6－隔热单向阀；7－温控阀；8－隔热重力球；9－连接部；10－漏斗部；11－阻挡部；12－开口；13－电加热单元；14－第一进水管；15－第二进水管；16－出水管；17－调温仓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例的节能热水储水装置，如图1－图3所示，包括：储水仓1、太阳能加热单元5、隔热单向阀6和温控阀7，储水仓1包括第一仓2、过渡仓3和第三仓4，过渡仓3尺寸大于第一仓2，第三仓4尺寸大于过渡仓3；第一仓2、过渡仓3和第三仓4依次嵌套设置，第三仓4通过第一进水管14与外界水源连接。这里的嵌套设置是指第一仓2内嵌在过渡仓3里头，过渡仓3内嵌在第三仓4里头。

本实施例中过渡仓3可以为单仓结构，也可为多仓结构，这里的单仓结构是指将过渡仓3只有一个仓体，当过渡仓3为多仓结构时，其包括至少两个依次嵌套的仓体，且各个仓体均为隔热结构，相邻的所述仓体之间设置有所述隔热单向阀6、所述温控阀7。这里过渡仓3的数量可以根据实际需求，设置相应数量的依次嵌套的仓体。如设置三个或四个依次嵌套的仓体。

进一步地，该节能热水储水装置，还包括调温仓17，与第一仓2连通，适于根据用热终端需求调节热水温度。调温仓17嵌套设置在第一仓2内部。具体地，调温仓17包括：第二进水管15和出水管16。

如图2所示，作为调温仓17可变换的实施方式，调温仓17设置在储水仓1外侧。

如图3所示，隔热单向阀6包括：隔热重力球8和漏斗形接口，漏斗形接口包括连接部9、漏斗部10和阻挡部11，连接部9上设有贯通孔，漏斗部10的渐缩端与贯通孔连接；隔热重力球8设置在漏斗部10，以封堵贯通孔；本实施例中，通过隔热重力球8的自身的重量实现封堵，当用水状态时，水自出水口流出，使调温仓内压力降低，设置在调温仓17和第一仓2之间的隔热单向阀的重力球在内外仓的压力差作用下上浮，水自第一仓2流入调温仓，同时第一仓2压力下降，依次传递到各仓，各个隔热单向阀的重力球同时上浮，与贯通孔脱离。阻挡部11与漏斗部10的渐扩端连接，适于阻挡隔热重力球8脱离漏斗部10，阻挡部11与漏斗部10边缘设有开口12，当隔热重力球8与贯通孔脱离后，水流从开口12处流入。完成一定量水自调温仓17流出，同时，等量的水自第一仓2流入调温仓17，等量的水从过渡仓3流入第一仓2，等量的水自第三仓4流入过度仓3，形成仓内水的循环。

其中，温控阀7包括导热结构和隔热结构，温控阀7处于隔热状态时，相邻仓体之间通过隔热结构连接，温控阀7处于导热状态时，相邻仓体之间通过导热结构连接。本实施例的导热结构采用导热棒，隔热结构采用用于隔绝相邻仓体之间的热量传导的隔热罩。

该热水装置包括两种工作状态，即储热状态和用热状态。

在储热状态，当天气好时，即太阳能充足时，太阳能加热单元5加热第一仓2内的水，使第一仓2内的水温升高，达到第一仓2设定温度T₁时，温控阀7开启，使导热棒两端均暴露在水中，使第一仓2、过渡仓3的导热通道开启，第一仓2的热量通过导热棒传导至过渡仓3，使过渡仓3内的水温升高。需要说明，这里温控阀7开启是指温控阀7由隔热状态切换为导热状态。

当过渡仓3时水温达到预设温度T₂时，过渡仓3和第三仓4之间的温控阀7开启，使得过渡仓3中的热能向第三仓4传导。第一仓2、过渡仓3、第三仓4均为隔热结构，并且采用隔热单向阀6，温控阀7关闭状态时，热量不会在各仓体之间传导，能够保证太阳能的阶梯式存储。需要说明，本实施例中，第一仓2、过渡仓3、第三仓4是通过隔热材料或隔热涂层来实现隔热。需要说明，可以根据实际用热需求、储水需要，调节仓体内的储水量，以及各个仓体内水温的预设温度，即可以根据实际需要进行调整第一仓、过渡仓和第三仓的水量，以及重新设定预设温度T1、T2。

当用热状态时，第一进水管14和出水管16同时打开，第一进水管14内的水通过隔热单向阀6流入第三仓4的同时，第三仓4中等量的水通过隔热单向阀6，并以相同的流速流入过渡仓3，同时，过渡仓3中的等量的水，以相同的流速通过隔热单向阀6流入第一仓2，最后，第一仓2中等量的水流入调温仓17。

第二进水管15开启，根据第一仓2内水温T₁和调温仓17的预设温度T₀来决定第二进水管15处水和第一仓2内的水流入调温仓17内的流速，此时，带有预设水温的T₀的水从出水管16流出。

该热水装置，先加热第一仓2、再加热过渡仓3、第三仓4，能够将太阳能阶梯式存储，即以第一仓2、过渡仓3、第三仓4水温阶梯式下降的形式存储太阳能，达到充分、高效存储太阳能的目的，并且减少能量流失，节能环保。

进一步地，第一仓2和调温仓17内设置有电加热单元13，电加热单元13适于辅助太阳能加热单元5进行加热，以达到用热终端需求。需要说明，本实施例中太阳能加热单元5和电加热单元13均采用现有技术，不再赘述。

当光照条件不好时，先通过太阳能加热单元5只加热第一仓2内的水，使第一仓2内的水达到用热需求，依旧不需要电加热单元13加热，达到了节能环保的效果。当第一仓2内的水温不能达到用热要求时，可启动电加热单元13加热热水装置中的水。需要说明，本实施例中，第一仓、过渡仓和第三仓的尺寸可以根据实际需求进行调整。

当第一仓2内的水温T₁比调温仓17内预设水温低时，电加热单元13开始工作，将调温仓17内的水加热到预设温度T₀，此时第二进水管15内无水流通过。通过设置电加热单元13，实现辅助太阳能加热，以满足用热需求。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无须也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种节能热水储水装置，其特征在于，包括：

储水仓(1)，其包括第一仓(2)、过渡仓(3)和第三仓(4)，所述过渡仓(3)尺寸大于所述第一仓(2)，所述第三仓(4)尺寸大于所述过渡仓(3)；所述第一仓(2)、过渡仓(3)和第三仓(4)依次嵌套设置，所述第一仓(2)与用热终端连接，所述第三仓(4)与外界水源连接，而且所述第一仓(2)、过渡仓(3)和第三仓(4)均为隔热结构；

太阳能加热单元(5)，设置在所述第一仓(2)内，以先对第一仓(2)内的水进行加热，从而将太阳能阶梯式储存到第一仓(2)、过渡仓(3)和第三仓(4)；

隔热单向阀(6)，至少具有两个，其中一个所述隔热单向阀(6)设置在所述第一仓(2)和过渡仓(3)之间，适于供所述过渡仓(3)内的水流入第一仓(2)，热能不能从第一仓(2)通过隔热单向阀传向过渡仓(3)，其中另一所述隔热单向阀(6)设置在所述过渡仓(3)与所述第三仓(4)之间，适于供第三仓(4)内的水流入过渡仓(3)，热能不能从过渡仓(3)通过隔热单向阀传向第三仓(4)；

温控阀(7)，至少具有两个，其中一个所述温控阀(7)设置在所述第一仓(2)和过渡仓(3)之间，其中另一所述温控阀(7)设置在所述过渡仓(3)与所述第三仓(4)之间；所述温控阀(7)具有隔热状态和导热状态，初始时所述温控阀(7)处于隔热状态，当内仓水温达到设定温度后，所述温控阀(7)处于导热状态，热量自所述第一仓(2)由内向外传递到过渡仓(3)或自所述过渡仓(3)传递到第三仓(4)。

2.根据权利要求1所述的节能热水储水装置，其特征在于，还包括调温仓(17)，与所述第一仓(2)连通，适于根据用热终端需求调节热水温度。

3.根据权利要求2所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述调温仓(17)嵌套设置在所述第一仓(2)内部。

4.根据权利要求2所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述调温仓(17)设置在所述储水仓(1)外侧。

5.根据权利要求1－4中任一所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述隔热单向阀(6)包括：隔热重力球(8)和漏斗形接口，所述漏斗形接口包括：

连接部(9)和漏斗部(10)，所述连接部(9)上设有贯通孔，漏斗部(10)的渐缩端与所述贯通孔连接；所述隔热重力球(8)设置在所述漏斗部(10)，以封堵所述贯通孔；

阻挡部(11)，与所述漏斗部(10)的渐扩端连接，适于阻挡所述隔热重力球(8)脱离所述漏斗部(10)，所述阻挡部(11)与漏斗部(10)边缘设有开口(12)，当隔热重力球(8)与贯通孔脱离后，水流自第一仓(2)通过开口(12)由外向内流入调温仓(17)，同时，等量的水从第三仓(4)流入过渡仓(3)，等量的水从过渡仓(3)流入第一仓(2)。

6.根据权利要求5所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述温控阀(7)包括导热结构和隔热结构，所述温控阀(7)处于隔热状态时，相邻仓体之间通过隔热结构连接，所述温控阀(7)处于导热状态时，相邻仓体之间通过导热结构连接。

7.根据权利要求2－4中任一所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述第一仓(2)和\或调温仓(17)内设置有电加热单元(13)，所述电加热单元(13)适于辅助太阳能加热单元(5)进行加热，以达到用热终端需求。

8.根据权利要求1所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述第一仓(2)、过渡仓(3)和第三仓(4)为隔热材料或表面涂设有绝热涂层。

9.根据权利要求1所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述过渡仓(3)为单仓结构；或者，

所述过渡仓(3)为多仓结构，其包括至少两个依次嵌套的仓体，相邻的所述仓体之间设置有所述隔热单向阀(6)、所述温控阀(7)。

10.根据权利要求5所述的节能热水储水装置，其特征在于，所述调温仓(17)包括：

第二进水管(15)，外界水源由第二进水管(15)进入调温仓(17)，以根据用热终端需求调节水温；

出水管(16)，所述调温仓(17)通过出水管(16)与用热终端连接。

Images